Matériel informatique

Qu’est-ce qu’une imprimante 3D ?

Par Astuces & Aide Informatique, le 20/02/2021, mis à jour le 07/05/2021 — 6 minutes de lecture

L’impression 3D est un procédé de fabrication ayant un large champ d’application encore sous-estimé par bon nombre d’entre nous. Bien que les médias en parlent de plus en plus, en mettant en lumière ses applications innovantes, de nombreux particuliers et professionnels ne perçoivent pas son réel potentiel et de ses nombreux usages. Les possibilités créatives que cette technologie offre pourraient pourtant constituer un sérieux bouleversement dans la manière dont nous produisons et consommons de nombreux objets. Dans le but de pallier ces lacunes, je vais vous faire découvrir ici les différentes utilisations de l’impression 3D en 2021. Des prototypes industriels aux prothèses, en passant par les produits alimentaires, découvrez un éventail d’applications réalisables avec l’impression 3D.

Des prototypes en ABS ou PLA

Un objet réalisé depuis une imprimante 3D

L’impression 3D, également appelée fabrication additive, consiste à créer un objet 3D à partir d’un fichier numérique, en le construisant couche par couche. Cette technique de fabrication permet de réaliser des prototypes rapidement et à faible coût. L’impression 3D ne fait parler d’elle dans les médias que depuis quelques années, toutefois, cette technique ne date pas d’hier. En effet, le 1er brevet d’impression 3D a été déposé en 1984 par des chercheurs français. L’impression 3D est connue des industriels sous le nom de prototypage rapide ou de fabrication additive depuis plus de 20 ans. À l’époque, le prototypage était la seule application qui était vraiment fonctionnelle de cette technologie.

Prototypage en 3D

On entend par prototype le premier exemplaire d’un produit. Cette version test sert à vérifier la conception et la faisabilité du produit avant de lancer la production en série. Sa fonction fait qu’il est non seulement produit en très petites quantités, mais qu’il doit aussi changer souvent de caractéristiques. De ce fait, la fabrication d’un prototype ne convient pas à la production de masse, bien trop coûteuse pour de si petites quantités. Pourquoi utiliser des imprimantes 3D pour le prototypage ? Parce que c’est rapide et relativement bon marché. De la conception à l’impression 3D, en passant par la modélisation, il n’est question que de quelques jours. Les itérations sont plus faciles et moins chères à faire et nul besoin de moules ou d’outils coûteux. Si vous êtes dans le secteur industriel et que vous souhaitez optimiser votre chaîne de production, optez pour une imprimante 3D pour tester vos produits rapidement et à moindre coût.

Fabrication rapide

Outre le prototypage rapide, l’impression 3D est également utilisée pour la fabrication rapide. Il s’agit d’une nouvelle méthode de fabrication dans laquelle les entreprises utilisent des imprimantes 3D pour la fabrication personnalisée en petites séries. Le prototypage rapide et la fabrication rapide de pièces 3D fonctionnelles se font généralement au moyen d’une imprimante 3D industrielle stéréolithographique.

La stéréolithographie (SLA) est une des technologies d’impression 3D dites de photopolymérisation en cuve. Avant, les imprimantes SLA étaient des appareils imposants et très onéreux qui devaient être manipulés par des techniciens qualifiés et demandaient un contrat d’entretien coûteux. Aujourd’hui, il existe des imprimantes d’atelier petit format qui offrent des impressions de qualité industrielle à un prix beaucoup plus abordable tout en affichant une grande polyvalence. Le principe de ces appareils reste toutefois le même : polymériser la résine liquide afin d’obtenir du plastique dur grâce à une source de lumière, un laser ou un projecteur.

Des prothèses en 3D

Après l’industrie, les techniques d’impression 3D sont également très utilisées à des fins médicales. La fabrication additive est d’ailleurs une technologie en forte croissance dans le domaine de la santé, où ce sont les fabricants de prothèses dentaires et auditives qui utilisent le plus l’impression 3D. Cela fait plus de 10 ans que les audioprothésistes utilisent déjà à grande échelle cette technologie. Et pour cause, elle permet de réaliser des pièces sur mesures, adaptées à la morphologie du patient.

Si les prothèses fabriquées selon les méthodes conventionnelles coûtent relativement cher, l’impression 3D permet de réduire significativement leur coût de production. En outre, cette technologie permet de raccourcir les délais de fabrication. Grâce à des imprimantes 3D (FDM et Stéréolithographie) à la pointe de la technologie, il est aujourd’hui possible de produire une cinquantaine de prothèses auditives en moins de 90 minutes. Ces dernières années, cette technologie a été particulièrement étendue au domaine du handicap, rendant les prothèses d’avant-bras et de mains accessibles à tous.

Des aliments imprimés en 3D ?

Vue d'une imprimante 3D

Si l’impression 3D est rarement associée à l’alimentation, cette technologie fait pourtant parler d’elle de plus en plus dans ce domaine. L’impression 3D des aliments se fait avec des imprimantes FDM, des machines qui fonctionnent habituellement en superposant des couches de résines en fusion. Pour se transformer en impression 3D alimentaire, c’est au niveau de la buse que la différence se situe. Celle-ci est remplacée par une seringue à partir de laquelle la matière est extrudée. L’impression 3D de nourriture ne permet pas de créer de la matière, mais juste de lui donner la forme souhaitée.

Les principaux atouts de l’impression 3D dans le domaine de l’alimentation sont essentiellement dans sa capacité à créer des formes complexes, et à produire des aliments avec une texture modifiée pour répondre aux besoins des personnes âgées ayant des problèmes de mastication et de déglutition par exemple. Elle permet aussi de créer des plats personnalisés répondant aux exigences des personnes allergiques ou ayant des carences.

La NASA fait partie des chefs de file dans l’utilisation de ce procédé. C’est dans le souci d’offrir à ses astronautes, qui n’en pouvaient plus de manger quotidiennement des poudres lyophilisées, de meilleures conditions d’alimentation que l’administration américaine a investi plus de 125 000 $ dans le développement d’une imprimante 3D alimentaire. La Nasa a ainsi fabriqué son imprimante 3D qui est en mesure d’imprimer divers aliments comme du chocolat et des pizzas, bien qu’elle soit encore à l’état de prototype.

La Foodini de son côté est une imprimante 3D de fabrication espagnole destinée à imprimer des pâtes à pizza ou à quiches pouvant par la suite être cuites au four. Enfin, un autre pionnier dans ce domaine, Sugar Labs, une compagnie américaine, a fabriqué la première imprimante 3D permettant d’imprimer des pièces en sucre. Il existe même aujourd’hui des imprimantes alimentaires 3D adaptées aux particuliers et aux professionnels permettant d’imprimer des confiseries, des décorations en sucre, des garnitures, etc. !

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